CN115916743A - 用作表面活性剂的新型铵化合物 - Google Patents
用作表面活性剂的新型铵化合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115916743A CN115916743A CN202180043333.0A CN202180043333A CN115916743A CN 115916743 A CN115916743 A CN 115916743A CN 202180043333 A CN202180043333 A CN 202180043333A CN 115916743 A CN115916743 A CN 115916743A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- formula
- mixture
- group
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 title description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 158
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 127
- -1 halide anion Chemical class 0.000 claims description 52
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 26
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 18
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 claims description 3
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 111
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 50
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 42
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 37
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 37
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 29
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 22
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000012445 acidic reagent Substances 0.000 description 16
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 15
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000003863 ammonium salts Chemical group 0.000 description 12
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 12
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 10
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 9
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 9
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 9
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 9
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 9
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 9
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 9
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N (3e,6e)-deca-3,6-diene Chemical compound CCC\C=C\C\C=C\CC GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 5
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 5
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 5
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 4
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 4
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 4
- 150000003856 quaternary ammonium compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NXFFJDQHYLNEJK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[(4-chlorophenyl)methyl]-7-fluoro-5-methylsulfonyl-2,3-dihydro-1h-cyclopenta[b]indol-3-yl]acetic acid Chemical compound C1=2C(S(=O)(=O)C)=CC(F)=CC=2C=2CCC(CC(O)=O)C=2N1CC1=CC=C(Cl)C=C1 NXFFJDQHYLNEJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M Methanesulfonate Chemical compound CS([O-])(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000006657 acyloin condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000209 biodegradability test Toxicity 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 3
- VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfate Chemical compound COS(=O)(=O)OC VAYGXNSJCAHWJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNOVTXRBGFNYRX-UHFFFAOYSA-N 2-[[4-[(2-amino-5-methyl-4-oxo-1,6,7,8-tetrahydropteridin-6-yl)methylamino]benzoyl]amino]pentanedioic acid Chemical compound C1NC=2NC(N)=NC(=O)C=2N(C)C1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 ZNOVTXRBGFNYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVLXQGJVBGMLRR-UHFFFAOYSA-N 2-aminoacetic acid;hydron;chloride Chemical compound Cl.NCC(O)=O IVLXQGJVBGMLRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JSQPGNJFQUOEPA-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethaneperoxoic acid Chemical compound OOC(=O)CCl JSQPGNJFQUOEPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L Malonate Chemical compound [O-]C(=O)CC([O-])=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940053200 antiepileptics fatty acid derivative Drugs 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229960003403 betaine hydrochloride Drugs 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- HOPSCVCBEOCPJZ-UHFFFAOYSA-N carboxymethyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(O)=O HOPSCVCBEOCPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- BEPAFCGSDWSTEL-UHFFFAOYSA-N dimethyl malonate Chemical compound COC(=O)CC(=O)OC BEPAFCGSDWSTEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-VMNATFBRSA-N methanol-d1 Chemical compound [2H]OC OKKJLVBELUTLKV-VMNATFBRSA-N 0.000 description 2
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4-di(pentan-2-yl)phenoxy]acetyl chloride Chemical compound CCCC(C)C1=CC=C(OCC(Cl)=O)C(C(C)CCC)=C1 NGNBDVOYPDDBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropionic acid Chemical compound CC(Cl)C(O)=O GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCOUWUXPSYESKO-UHFFFAOYSA-N 2-methoxysulfonyloxyacetic acid Chemical compound COS(=O)(=O)OCC(O)=O FCOUWUXPSYESKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHQDETIJWKXCTC-UHFFFAOYSA-N 3-chloroperbenzoic acid Chemical compound OOC(=O)C1=CC=CC(Cl)=C1 NHQDETIJWKXCTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyoctadecan-2-one Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(C)=O MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 8-[3-(1-cyclopropylpyrazol-4-yl)-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl]-3-methyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octan-2-one Chemical class C1(CC1)N1N=CC(=C1)C1=NNC2=C1N=C(N=C2)N1C2C(N(CC1CC2)C)=O HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241001301450 Crocidium multicaule Species 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 238000007309 Fischer-Speier esterification reaction Methods 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019502 Orange oil Nutrition 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005703 Trimethylamine hydrochloride Substances 0.000 description 1
- OBOXTJCIIVUZEN-UHFFFAOYSA-N [C].[O] Chemical compound [C].[O] OBOXTJCIIVUZEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005882 aldol condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004390 alkyl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012455 biphasic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940089960 chloroacetate Drugs 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-M chloroacetate Chemical compound [O-]C(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N crotonaldehyde Chemical compound C\C=C\C=O MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 239000013058 crude material Substances 0.000 description 1
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 1
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl formate Chemical compound CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- FGGJBCRKSVGDPO-UHFFFAOYSA-N hydroperoxycyclohexane Chemical compound OOC1CCCCC1 FGGJBCRKSVGDPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002889 oleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010502 orange oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 125000001037 p-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000013014 purified material Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- GHCFSEYUTLFJQU-UHFFFAOYSA-M sodium;carboxymethyl sulfate Chemical compound [Na+].OC(=O)COS([O-])(=O)=O GHCFSEYUTLFJQU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- SZYJELPVAFJOGJ-UHFFFAOYSA-N trimethylamine hydrochloride Chemical compound Cl.CN(C)C SZYJELPVAFJOGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 229940045860 white wax Drugs 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
- C07C229/10—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
- C07C229/12—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings to carbon atoms of acyclic carbon skeletons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/017—Mixtures of compounds
- C09K23/018—Mixtures of two or more different organic oxygen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
- C11D1/38—Cationic compounds
- C11D1/62—Quaternary ammonium compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明涉及具有表面活性剂特性和改善的生物降解性的新型式(I)的单铵化合物。本发明还涉及包含此类单铵化合物和二铵化合物的新型混合物。
Description
本发明涉及新型铵化合物、特别是衍生自内酮(其本身可由脂肪酸或其衍生物获得)的新型季铵化合物和这些新型铵化合物单独或与其他表面活性剂混合作为表面活性剂的用途。
本申请要求于2020年6月16日作为PCT专利申请提交的Nr PCT/EP 2020/066649和于2020年12月22日在美国提交的Nr 63/128985的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引并入本申请。
具有表面活性剂特性并且可以用于相应应用的铵化合物已经描述于文献中，并且是从各个供应商以多种不同类型可商购获得的。
WO 97/08284披露了包含由下式表示的格尔伯特(Guerbet)醇甜菜碱酯的组合物
其中R1至R3独立地选自C1至C4烷基基团或C2-C4烯基基团，a是从1至4，并且R4和R5独立地选自C12至C22烷基或烯基基团，R4和R5的链长总和优选地是至少30。由于化合物衍生自格尔伯特醇，因此基团R4和R5中碳原子的数目总是相差2。
EP 721 936涉及下式的液体季铵化合物
其中R1-2是直链或支链的C36-C44烷基或烯基基团，R2至R4是C1-C5烷基或羟烷基基团，Y是直链或支链的C2-C4亚烷基基团，m是0至20的数并且n是1至6的整数。如在WO 97/08284中，EP 721 936的优选化合物衍生自格尔伯特醇并且由以下式表示
DE 3402146涉及季铵化合物。如在WO 97/08284和EP 721 936中，化合物包含两个长链取代基，它们是格尔伯特酸的酯。
虽然脂肪季铵化合物被广泛用作表面活性剂，但是仍然需要一方面具有表面活性剂特性且另一方面具有生物降解性的良好组合的这种类型的化合物。由于消费者期望具有更加环境友好的产品，生物降解性在最近已经变得越来越重要。生物降解性的改善不应负面影响表面活性剂特性。
因此，本发明的目的是提供具有良好的表面活性剂特性和良好的生物降解性的新的铵化合物。
该目的通过式(I)的化合物实现。本发明的优选实施例也在后文详述。
根据本发明的新颖的离子单铵化合物具有式(I)
其中R，在每次出现时可以相同或不同，是C5-C27脂肪族基团、优选地C6至C24脂肪族基团，
Y是二价的C1-C6脂肪族基团，并且
R’、R”和R”’，可以相同或不同，是氢或C1至C4烷基基团。
脂肪族基团R可以不含任何双键和任何三键。可替代地，脂肪族基团R可以包含至少一个-C＝C-双键和/或至少一个-C≡C-三键。
脂肪族基团R有利地选自烷基基团、烯基基团、烷二烯基基团、烷三烯基基团和炔基基团。
脂肪族基团R可以是直链或支链的。
优选地，脂肪族基团R独立地选自烷基和烯基基团。
更优选地，脂肪族基团R独立地选自烷基和烯基基团，通常选自C6-C24烷基和C6-C24烯基基团，非常经常选自C6-C21烷基和C6-C21烯基基团，并且经常选自(i)C6-C19烷基和C6-C19烯基基团或选自(ii)C6-C17烷基和C6-C17烯基基团。更优选地，R表示烷基基团，通常表示C6-C24烷基基团，非常经常表示C6-C21烷基基团，经常表示C6-C19烷基基团或C6-C17烷基基团。已经发现具有10至20、优选地具有10至17个碳原子的脂肪族基团、特别是烷基基团是更有利的。
作为取代基R的优选实例，可以提及非环脂肪族基团、更优选地直链脂肪族基团、还更优选地直链烷基基团。当R是具有从14至17个碳原子的直链烷基基团时，获得了优异的结果。
R的碳原子的数目可以是偶数或奇数，并且每个基团R可以具有相同的碳原子数目，或者不同基团R的碳原子数目可以不同。
在一些实施例中，两个R都具有偶数个碳原子，或者两个R都具有奇数个碳原子。
在一些其他实施例中，出于经济原因通常给予优选的是，一个且仅一个R具有奇数个碳原子并且一个且仅一个R具有偶数个碳原子。在从经济的观点来看是有利的特定实施例中，一个且仅一个R具有奇数个碳原子nO同时另一个R具有偶数个碳原子nE，其中nE等于nO-1。
让我们用对(n1,n2)表示两个R基团的碳原子的数目，其中n1是第一个R基团的碳原子数，并且n2是另一个R基团的碳原子目。示例性和优选的对(n1,n2)选自以下对：(10,11)、(12,13)、(14,15)、(16,17)、(10,13)、(10,15)、(10,17)、(11,12)、(11,14)、(11,16)、(12,15)、(12,17)、(13,14)、(13,16)、(14,17)和(15,16)。特别优选的对(n1,n2)选自以下对：(14,15)、(16,17)、(14,17)和(15,16)。
R’优选地是C1至C4烷基基团、优选地甲基或乙基、更优选地甲基。同样地，R”优选地是C1至C4烷基基团、优选地甲基或乙基、更优选地甲基。还是同样地，R”’优选地是C1至C4烷基基团、优选地甲基或乙基、更优选地甲基。优选地R’、R”和R”’中的至少一个、更优选地至少两个、更优选地所有三个是C1至C4烷基基团、优选地甲基或乙基、最优选地甲基。
Y优选地是非环二价C1-C6脂肪族基团、更优选地直链二价C1-C6脂肪族基团、还更优选地直链烷二基(通常被称为“亚烷基”)C1-C6基团。此外，Y优选地具有从1至4个碳原子。示例性的Y是乙二基和甲二基(通常被称为“亚甲基”)。当Y是亚甲基基团时获得优异的结果。
在一些实施例中，式(I)的离子化合物选自离子化合物CI*，其中Y是亚甲基，R’、R”和R”’是甲基，并且两个R基团是这样的：
-一个R是正十四烷基而另一个R是正十五烷基，或
-一个R是正十六烷基而另一个R是正十七烷基，或
-一个R是正十五烷基而另一个R是正十六烷基，
-一个R是正十四烷基而另一个R是正十七烷基。
在一些其他实施例中，式(I)的离子化合物选自除离子化合物CI*以外的化合物。
本发明还涉及式(II)的电中性化合物
其中R、R’、R”、R”’和Y是如上文所定义和描述的，并且W是带有w个负电荷的阴离子或阴离子基团。合适的阴离子或阴离子基团W是例如卤离子如氯离子、氟离子、溴离子或碘离子，甲基硫酸根或甲基硫酸根阴离子(CH3-OSO3 -)，甲磺酸根阴离子(CH3-SO3 -)，硫酸根阴离子，硫酸氢根阴离子(HSO4 -)或有机羧酸根阴离子如乙酸根、丙酸根、苯甲酸根、酒石酸根、柠檬酸根、乳酸根、马来酸根或琥珀酸根。
在一些实施例中，式(II)的电中性化合物选自电中性化合物CII*，其中[W]1/w是氯阴离子(Cl-，w等于1)，Y是亚甲基，R’、R”和R”’是甲基，并且两个R基团是这样的：
-一个R是正十四烷基而另一个R是正十五烷基，或
-一个R是正十六烷基而另一个R是正十七烷基，或
-一个R是正十五烷基而另一个R是正十六烷基，
-一个R是正十四烷基而另一个R是正十七烷基。
在一些其他实施例中，式(II)的电中性化合物选自除化合物CII*以外的电中性化合物。
根据本发明的化合物可以通过多种方法获得。用于制造本发明的化合物的优选方法包括式R-C(＝O)-R的内酮的反应，该内酮可以优选地通过脂肪酸、脂肪酸衍生物或其混合物的脱羧酮化获得。在US 2018/0093936中披露了按照该路线制造内酮的合适方法，进一步的细节参见该专利。现在描述使用如以上所指示的可获得的内酮作为起始材料合成本发明的化合物的两种方法。
第一种方法从皮里亚(Piria)酮化开始，随后氢化、脱水、环氧化(以获得环氧化物)和环氧化物开环反应(以获得单羟基-单酯)。环氧化物开环反应步骤之后是胺缩合步骤(作为最终步骤)以将单酯转化成符合式(I)的化合物。这是皮里亚技术上的多步骤方法。其具有不含盐并且依赖于可以容易进行的化学转化的优点。
用于合成式(I)的化合物的第一种方法
皮里亚酮化
第一步骤中的基本反应是：
该反应已经在美国专利10035746、WO 2018/087179和WO2018/033607中充分描述，进一步的细节参见该专利。
氢化
然后使内酮经受氢化，其可以在技术人员已知的用于氢化反应的标准条件下进行：
氢化反应通过使内酮与氢气在高压釜反应器中在范围从15℃至300℃的温度下和在范围从1巴至100巴的氢气压力下接触来进行。反应可以在任选的溶剂的存在下进行，但是此种溶剂的使用不是强制性的，并且反应也可以在没有任何添加的溶剂的情况下进行。作为合适溶剂的实例，可以提及：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、THF、甲基-THF、烃、水或其混合物。应采用基于过渡金属的合适催化剂用于该反应。作为合适催化剂的实例，可以提及非均相过渡金属基催化剂，如例如负载型分散的过渡金属基催化剂或过渡金属的均相有机金属络合物。合适的过渡金属的实例是：Ni、Cu、Co、Fe、Pd、Rh、Ru、Pt、Ir。作为合适催化剂的实例，可以提及Pd/C、Ru/C、Pd/Al2O3、Pt/C、Pt/Al2O3、雷尼镍、雷尼钴等。在反应结束时，可以在适当的后处理之后回收所期望的醇。技术人员了解代表性技术，因此在此不需要给出进一步的细节。该方法步骤的细节可以例如在本文参考的美国专利10035746中找到。
技术人员将基于其专业经验并考虑有待合成的具体目标化合物来选择合适的反应条件。因此，在此不需要给出进一步的细节。
脱水
在下一步骤中，使由此获得的醇经受脱水以获得内烯烃。该反应还可以在技术人员已知的用于相应脱水反应的标准条件下进行(例如美国专利10035746，实例4)，这样在此不需要给出进一步的细节：
脱水反应通过在反应区域中在合适的催化剂的存在下在范围100℃与400℃之间的温度下加热仲醇来进行。反应可以在任选的溶剂的存在下进行，但是此种溶剂的使用不是强制性的，并且反应也可以在没有任何添加的溶剂的情况下进行。作为溶剂的实例，可以提及：烃、甲苯、二甲苯或它们的混合物。该反应必须采用催化剂。催化剂的合适实例是酸性(路易斯或布朗斯特(Bronsted))催化剂非均相固体酸催化剂或均相催化剂。作为非均相催化剂的实例，可以提及氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、铝硅酸盐(Al2O3-SiO2)如沸石、负载在二氧化硅或氧化铝上的磷酸、酸性树脂如
等。也可以采用均相催化剂并且可以提及以下合适的酸：H2SO4、HCl、三氟甲磺酸、对甲苯磺酸、AlCl3、FeCl3等。反应期间产生的水可以在反应的过程中从反应介质中蒸馏出来。在反应结束时，可以在适当的后处理之后回收所期望的烯烃。技术人员了解代表性技术并且例如在美国专利10035746中描述了这些代表性技术这样在此不需要给出进一步的细节。
如上所示，在式(I)的离子单铵化合物中，出于经济原因，通常优选其中一个且仅一个R具有奇数个碳原子并且一个且仅一个R具有偶数个碳原子的实施例。现在很明显，当两个R都源自具有偶数个碳原子的羧酸时，这是可能发生的，并且从经济观点来看通常是有利的，因为天然来源的脂肪羧酸-其典型地具有此偶数个碳原子-是广泛可用的；当两个R都源自具有奇数个碳原子的羧酸时，这也可能发生。特别地，当内烯烃由一个且仅一个具有偶数个碳原子的羧酸获得时，可以出现其中一个且仅一个R具有奇数个碳原子nO同时另一个R具有偶数个碳原子nE的实施例，其中nE等于nO-1。为了说明的目的，其对(n1,n2)(表示两个R基团的碳原子数)选自(14,15)、(16,17)、(14,17)和(15,16)的内烯烃可以从以下羧酸或羧酸混合物开始获得：单独的棕榈酸、单独的硬脂酸、单独的油酸、呈与硬脂酸或与油酸或与硬脂酸和油酸的掺合物的棕榈酸、以及呈与油酸的掺合物的硬脂酸。
另一方面，当一个且仅一个R源自具有偶数个碳原子的羧酸并且一个且仅一个R源自具有奇数个碳原子的羧酸时，获得内烯烃和最后的式(I)的离子单铵化合物，其中两个R都具有偶数个碳原子或者两个R都具有奇数个碳原子。
环氧化
该内烯烃其后可以根据以下方案被氧化成相应的环氧化物，其中双键被环氧基团取代(其中反应物仅是用于相应官能团的化合物的相应基团的示例)：
其中R**可以是氢或可以被杂原子或含杂原子的基团取代和/或间隔的烃基团，或者R**可以是式R***-C(＝O)-的酰基基团，其中R***可以具有与R**相同的含义。
环氧化反应有利地通过使内烯烃与适当的氧化剂在反应区域中在通常范围从15℃至250℃的温度下接触来进行。
作为合适的氧化剂，可以提及过氧化物化合物，如可以采用的呈水溶液的形式的过氧化氢(H2O2)、有机过氧化物如式R****-CO3H的过酸(例如间氯过氧苯甲酸、过乙酸等)、式R****’-O2H的烃基(例如烷基)氢过氧化物(例如环己基氢过氧化物、氢过氧化枯烯、叔丁基氢过氧化物)，其中过酸中的R****或烃基(例如烷基)氢过氧化物中的R****’是可以被杂原子或含杂原子的基团取代和/或间隔的烃基团(例如烷基基团)。
反应可以在任选的溶剂的存在下进行，但是此种溶剂的使用不是强制性的，并且反应也可以在没有任何添加的溶剂的情况下进行。作为合适溶剂的实例，可以提及：CHCl3、CH2Cl2、叔丁醇或它们的混合物。
当H2O2用作氧化剂时，在反应期间有机羧酸的存在可以是有益的，因为它将通过与H2O2反应原位产生更具反应性的过酸化合物。作为合适的羧酸的实例，可以提及：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸等。
催化剂也可以用于促进反应。合适的催化剂是路易斯酸或布朗斯特酸，并且可以提及例如：高氯酸(HClO4)，三氟甲磺酸，非均相钛硅沸石(TiO2-SiO2)，非均相酸性树脂如
树脂，锰、钛、钒、铼、钨的均相有机金属络合物，多金属氧酸盐等。
在反应结束时，可以在适当的后处理之后回收所期望的环氧化物，并且技术人员了解代表性技术，这样不需要在此给出进一步的细节。
环氧化物可以直接用于下一步骤而无需进一步纯化。
环氧化物开环反应
环氧化物开环反应随后可以通过使环氧化物与羧酸试剂反应以获得式(III)的单羟基-单酯化合物来实现
根据以下方案：
其中，在以上化合物中的任何地方，
L是离去基团，
t是等于1或者等于或大于2的整数，
Uu+是阳离子，
u是确定阳离子的正电荷的整数，并且
R和Y是如先前所描述的。
环氧化物开环反应通过使环氧化物与式(IV)的羧酸试剂接触进行：
[L-Y-CO2H](t-1)-[Uu+](t-1)/u (IV)
其中L、Y、t、Uu+和u是如先前所描述的。
本申请人已经出人意料地发现，当使用这种羧酸试剂时，环氧化物可以直接转化成单羟基-单酯。
当t等于1时，不存在阳离子。换句话说，环氧化物开环反应通过使环氧化物与具有下式的羧酸接触进行：
L-Y-CO2H。
在离去基团L已经在羧酸试剂中携带负电荷的情况下(这是当(t-1)等于或大于1，即当t等于或大于2时的情况)，标记为Uu+(其中u优选地是1、2或3，更优选地1)的阳离子必须存在于反应物中以确保电中性。该阳离子可以例如选自H+、碱金属阳离子(例如Na+或K+)、碱土金属阳离子(例如Ca2+)、Al3+和铵，仅提及几个实例。
离去基团L的性质没有特别限制，条件是下一反应步骤(即胺缩合，如稍后将详述的)可以发生。离去基团L有利地是离核基团。它可以值得注意地选自
-卤素，
-式Ra-O-SO2-O-的(烃基氧基磺酰基)氧基基团，其中Ra表示可以任选卤代的C1-C20烃基基团，
-式Ra-SO2-O-的(烃基磺酰基)氧基基团，其中Ra表示可以任选卤代的C1-C20烃基基团(如在CF3-SO2-O-中)，和
-式-O-SO2-O-的氧基磺酰氧基基团(其是已经在末端氧原子上携带一个负电荷的离去基团L)。
烃基基团Ra，无论存在于本文之前式中何处，可以值得注意地是脂肪族基团或芳香族基团如苯基或对甲苯基。脂肪族基团Ra通常是C1-C6烷基基团，其可以是直链或支化的；它通常是直链C1-C4烷基，如甲基、乙基或正丙基。
离去基团L优选地选自：
-卤素，如氟、氯、溴或碘，
-式Ra-O-SO2-O-的(烃基氧基磺酰基)氧基基团，其中Ra表示C1-C20烃基基团，如CH3-O-SO2-O-，和
-式-O-SO2-O-的氧基磺酰基氧基基团。
其中t等于1的化合物的实例是CH3-O-SO3-CH2-COOH，其可以定名为2-((甲氧基磺酰基)氧基)乙酸。作为其中t等于1并且因此不存在阳离子的化合物的另外的实例，可以提及：氯乙酸、溴乙酸和2-氯丙酸。
t等于2的实例是羧甲基硫酸钠，其中[L-Y-COOH](t-1)-[Uu+](t-1)/u是[O-SO2-O-CH2-COOH]-[Na+]。
该反应可以在一种溶剂的存在下进行。然而，此种溶剂的存在不是强制性的，并且反应也可以在无任何添加的溶剂的情况下进行。作为合适溶剂的实例，可以提及：甲苯、二甲苯、烃、DMSO、Me-THF、THF或其混合物。
该反应有利地在惰性气氛(如氮气或稀有气体气氛)下进行。氩气气氛是合适的惰性气氛的实例。
该反应可以在没有任何催化剂的情况下进行。在反应期间也可以采用催化剂，并且合适的催化剂是布朗斯特酸或路易斯酸催化剂。作为催化剂的优选实例，可以提及：H2SO4、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、HCl或多相酸性树脂如
树脂、AlCl3、FeCl3、SnCl4等。
在反应的整个过程中与环氧化物接触的式(IV)的羧酸试剂的总摩尔数有利地不小于环氧化物的总摩尔数的一半；优选地至少与环氧化物的总摩尔数一样高，并且更优选地比环氧化物的总摩尔数高至少两倍。此外，在反应的整个过程中与环氧化物接触的羧酸试剂的总摩尔数有利地比环氧化物的总摩尔数高至多十倍。
该反应有利地在其中环氧化物呈熔融状态的反应器中进行。还已经发现有利的是，反应在其中式(IV)的羧酸试剂呈熔融状态的反应器中进行。优选地，反应在其中环氧化物和羧酸试剂都呈熔融状态的反应器中进行。
有利地，将环氧化物逐步添加到含有全部量的式(IV)的羧酸试剂的反应器中；优选地，将其连续添加到含有全部量的羧酸试剂的反应器中，例如在补料分批过程中。申请人已经观察到，使环氧化物逐步地、优选地连续地与全部量的羧酸接触使得能够限制环氧化物的自缩合。
环氧化物开环反应可以在通常范围从约20℃至约200℃的温度下在任选的溶剂的存在下进行。为了允许足够的反应速率，反应优选地在至少25℃、更优选至少45℃、还更优选至少55℃的温度下进行。另一方面，申请人已经出人意料地发现，在高温下进行反应会导致形成大量的酮、二酯和脱水副产物。因此，反应在优选低于120℃、更优选低于100℃、并且还更优选至多85℃的温度下进行。
在整个反应中，温度可以保持不变。然而，为了在反应速率(转化率)与单羟基-单酯的选择性之间实现最佳的折衷，反应温度优选地在反应的过程中稍微升高，同时总是保持在由以上指定的下限和上限限定的范围内，例如[45℃,120℃]、优选[55℃,85℃]。
因此，本发明所关注的反应，即环氧化物的环氧化物环被打开以获得单羟基-单酯，希望地根据包括以下的方法进行：
-第一步骤S1，其中使环氧化物与式(IV)的羧酸试剂在从20℃至70℃的温度T1下反应足以将大于f1＝50mol.％的环氧化物转化成单羟基-单酯的时间t1；
-第二步骤S2，其中使步骤S1中未转化的环氧化物和未转化的羧酸试剂在高于70℃但低于120℃的温度T2下反应足以将大于f2＝80mol.％的环氧化物转化成单羟基-单酯的时间t2。
优选地，在步骤S1的部分或全部过程中，在占步骤S1的总时间t1的至少25％、优选至少40％的时间段t’1内，在含有全部量的式(IV)的羧酸试剂的反应器中，逐步添加、或者甚至更好地连续添加全部量的环氧化物。
T1优选地是至少35℃、更优选至少45℃、还更优选至少55℃。当T1是约65℃时获得良好的结果。
f1优选地是70mol.％。
t1的范围通常是从10min至10h。t1优选地是至少30min、更优选至少1h。此外，t1优选地是至多4h、更优选至多2h。
T2优选地是至少75℃。此外，T2优选地是至多95℃、更优选至多85℃。当T2是约80℃时获得良好的结果。
f2优选地是90mol.％、更优选95mol.％、还更优选98mol.％。
t2的范围通常是从10min至10h。t2优选地是至少30min、更优选至少1h。t2优选地是至多4h、更优选至多2h。
整个反应可以在大气压或在低于大气压下进行。优选地在大气压或在轻真空下进行，也就是说在从90kPa至大气压(约1atm＝101.325kPa)的压力下进行。更优选地，其在大气压下进行。
尽管以上操作条件在很大程度上旨在最大化单羟基-单酯的量和最小化式(V)的二酯副产物的量
然而，通常会共同产生一定量的这种二酯。二酯与(单羟基-单酯+二酯)的摩尔比通常是低于50％、经常至多30％、可能至多15％或甚至至多5％或2％。
可以应用进一步限制制造二酯化合物并允许单羟基-单酯化合物的更高选择性的其他操作条件。例如，可以提及：
·(c1)在反应的整个过程中与环氧化物接触的式(IV)的羧酸试剂的总摩尔数等于环氧化物总摩尔数的至多1.10倍、可能是环氧化物总摩尔数的从0.10至1.00倍、或者是环氧化物总摩尔数的从0.50至0.90倍，
·(c2)在至多20℃至70℃、优选至多65℃、可能至多60℃或至多50℃的温度T下，进行环氧化物与式(IV)的羧酸试剂的整个环氧化物开环反应，
·(c3)由于式(V)的二酯是通过式(III)的单羟基-单酯化合物与羧酸试剂的连续酯化反应形成的，因此可以中断反应进程，例如通过在(III)转化为(V)的酯化反应不再进行的温度(例如，在低于30℃的温度下)下冷却反应介质，或者通过除去式(IV)的羧酸试剂(例如，通过在真空下蒸馏)或者通过添加至少等量的碱(例如NaOH水溶液)中和羧酸试剂，以及
·(c4)应用(c1)和(c2)，或(c1)和(c3)，或(c2)和(c3)，或(c1)、(c2)和(c3)。
然而，应用(c1)、(c2)和(c3)中的至少一种通常对单羟基-单酯的生产率、反应速率和/或产率有不利影响。
此外，如稍后将会看到的，与式(I)的单铵化合物一样，共同产生的二酯可以导致获得显示出突出的生物降解性和表面活性剂特性的二铵化合物，因此，根据本发明的一些实施例，已经发现允许与单羟基-单酯一起产生一定量的二酯是有利的。
为了有利于去除水并获得二酯(但其量低于单羟基-单酯的量)，上述详细方法的步骤S2可以部分或完全在真空下进行，通常在低于50kPa、优选至多30kPa、更优选至多10kPa、还更优选至多3kPa、例如约1kPa的压力P2下进行。例如，步骤S2可以分两部分进行，其中首先将温度T2维持在从90kPa至大气压(1atm约＝101.325kPa)、优选在大气压下的压力P21下，然后将压力P2降低并维持在低于50kPa、优选至多30kPa、更优选至多10kPa、还更优选至多3kPa的压力P22下。压力P2的降低可以有利地随着步骤S2期间温度T2的增加而进行：第二步骤S2可以部分或全部地在至少85℃但低于120℃的温度T2下进行；例如，步骤S2可以分两部分进行，其中首先将温度T2维持在从70℃但低于85℃的温度T21下，然后可以将温度T2升高并维持在至少85℃但低于120℃的温度T22下。相对于温度T2的升高，步骤S2的第一和第二部分优选地分别与如对于压力P2的降低所定义的步骤S2的第一和第二部分匹配，即优选地在相同的时间段内发生。
在反应结束时，可以在适当的后处理之后回收所希望的任选地与式(V)的二酯化合物组合的式(III)的单羟基-单酯化合物，并且技术人员了解代表性技术，这样不需要在此给出进一步的细节。
胺缩合
式(III)的单羟基-单酯化合物可以通过以下反应方案转化成式(I)的离子单铵化合物[或其式(II)的电中性同系物]：
其中R、R’、R”、R”’、Y、L、U、t和u是如本文之前所描述的。
任选地，与式(III)的单羟基-单酯化合物转化为式(I)的离子单铵化合物(或其电中性同系物)一起，式(V)的二酯化合物可以转化成式(VI)的二铵化合物
(或其电中性同系物)通过以下反应方案：
胺缩合反应通过使式(III)的中间体单羟基-单酯化合物，任选地与式(V)的二酯一起，与氨或式NR’R”R”’的胺接触来进行，其中R’、R”和R”’，可以相同或不同，是氢或C1至C4烷基，并且优选的R’、R”和R”’完全是如以上关于式(I)的离子单铵化合物所定义的。
反应可以在范围从15℃至250℃的温度下在合适溶剂的存在下进行。作为合适溶剂的实例，可以提及：THF、Me-THF、甲醇、乙醇、异丙醇、DMSO、甲苯、二甲苯或它们的混合物。替代性地，反应也可以在不存在任何添加的溶剂下进行。
在该反应期间，存在取代单羟基-单酯或二酯中的L(t-1)-的氨或胺的亲核攻击；L(t -1)-起到离去基团的作用。然后Lt-变成最终铵化合物的抗衡阴离子。在离去基团已经在单羟基-单酯或二酯试剂中携带负电荷的情况下(这是当(t-1)等于或大于1或者当t等于或大于2时的情况)，还存在作为反应的副产物的盐的形成(具有通用化学式[Uu+]t/u[Lt-])。
用于合成式(I)的化合物的其他方法
偶姻缩合
用于合成式(I)的化合物的替代方法是根据以下方案通过偶姻缩合进行：
其中R******是具有从1至6个碳原子的烷基基团。
偶姻缩合通常通过使酯(典型地脂肪酸甲酯)与作为还原剂的钠金属反应来进行。反应在高沸点芳香族溶剂如甲苯或二甲苯中进行，其中可以将金属在高于其熔点的温度(在钠的情况下约98℃)下分散。该反应可以在范围从100℃至200℃的温度下进行。在还原结束时，可以用水小心地淬灭反应介质，并且可以分离含有所希望的偶姻产物的有机相。最终产物可以在适当的后处理之后获得，并且技术人员了解代表性技术，这样不需要在此给出进一步的细节。
该类型的反应已经描述于文献中，例如在Hansley,J.Am.Chem.Soc[美国化学会会志]1935,57,2303-2305或van Heyningen,J.Am.Chem.Soc.[美国化学会会志]1952,74,4861-4864中或者在Rongacli等人,Eur.J.Lipd Sci.Technol.[欧洲脂质科学与技术杂志]2008,110,846-852中，对其因此进行了进一步的细节参考。
酮-醇氢化
该反应可以使用前文对于用于制造式(I)的化合物的第一方法变体所描述的条件进行。
然后可以根据经典的费歇尔酯化反应，用式(IV)的羧酸试剂直接酯化所获得的二醇。进行酯化反应的标准条件在本领域中是众所周知的，这样不需要在此进一步给出进一步的细节。在反应的过程中，由于存在两个可以酯化的醇官能团，首先形成羟基-单酯(III)，然后在连续反应中可以转化成双酯(V)。单酯(III)与二酯(IV)之间的比率可以在该步骤期间通过根据段落[0083]中给出的方法(c1)和/或(c3)限制将(III)转化成(V)来控制。
最后，根据先前描述的季铵化反应的条件，将酯(III)和(IV)的混合物分别转化成相应的铵化合物(I)和(VI)。
之前所描述的示例性方法是合适方法的实例，即可能存在合成根据本发明的化合物的其他合适方法。因此，就根据本发明的制造化合物的方法而言，前文所描述的方法并不受。
式(I)的化合物(及其电中性同系物)可用作表面活性剂。表面活性剂是降低两种液体、液体与气体或液体与固体之间的表面张力(或界面张力)的化合物。表面活性剂可以充当洗涤剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、和分散剂。
表面活性剂通常是两亲性的有机化合物，意指它们含有疏水基团(“其尾”)和亲水基团(“其头”)二者。因此，表面活性剂含有水不溶性(或油溶性)组分和水溶性组分二者。表面活性剂将扩散在水中并且在空气与水之间的界面处或在油与水之间的界面(在其中水与油混合的情况下)处吸附。水不溶性疏水基团可以延伸出本体水相到空气或油相中，同时水溶性头基留在水相中。
阳离子表面活性剂在带负电的表面上的吸附对于此类表面活性剂是重要的特性。该特性通常与在水性介质中产生带负电的纤维素纳米晶体(CNC，其经常用作参考材料)悬浮液的聚集所需的表面活性剂的最小浓度相关。尺寸的连续变化可以被监测，并且随后进行动态光散射(DLS)。
按照E.K.Oikonomou等人,J.Phys.Chem.B[物理化学杂志B],2017,121(10),2299-307中所描述的方案，可以通过监测在水溶液中在固定的[表面活性剂]+[CNC]＝0.01wt％下诱导纤维素纳米晶体聚集所需的比率X＝[表面活性剂]/[CNC]或质量分数M＝[表面活性剂]/([表面活性剂+[CNC])来研究铵化合物的吸附特性。
本发明的化合物的生物降解性可以根据现有技术中所描述的和技术人员已知的程序确定。关于一种这样的方法OECD标准301的细节在下文的实验部分中给出。
式(I)的化合物(或其电中性同系物)显示出突出的表面活性剂特性和生物降解性。
它可以作为显示表面活性剂特性的唯一铵化合物用于各种水性或水-醇配制品中，即在这些配制品中不存在显示表面活性剂特性的其他单铵化合物和显示表面活性剂特性的二或更高铵化合物。
本申请人已经观察到，在水性或水-醇配制品中，式(I)的化合物通常以薄层如多层囊泡的形式构成。这种层状结构通常导致水性或水-醇配制品显示出显著高于基于铵表面活性剂的相同配制品的粘度，该铵表面活性剂以胶束的形式构造。这种较高的粘度非常适用于一些应用，而对于一些其他应用，则需要稍低的粘度。
另一方面，许多二铵化合物以胶束的形式构成，导致水性或水-醇配制品显示出较低的粘度。这种较低的粘度非常适用于某些应用，而对于其他应用，则需要较高的粘度，该粘度可以是类似于用式(I)的化合物获得的粘度，或者介于一方面用式(I)的化合物与另一方面用二铵化合物获得的粘度之间。
需要进一步表现出突出的表面活性剂特性和相当好至优异的生物降解性的材料，能够在宽范围的粘度内形成水性或水-醇配制品，以便满足各种最终用途应用所需的各种粘度要求。
该满足用混合物MQ来满足，该混合物包含：
-至少一种如上所述的式(I)的离子单铵化合物，以及
-至少一种式(VII)的离子二铵化合物
其中
A是选自由A-1至A-6组成的组的四价连接基
m、m’、m”和m”’，在每次出现时可以相同或不同，是0、1、2或3，
k、k’、k”、k”’和k””，可以相同或不同，是0、1、2或3，Q1至Q4，可以彼此相同或不同，选自由R和X组成的组，
R，在每次出现时可以相同或不同，是如先前对于化合物(I)所定义的，
X，在每次出现时可以相同或不同，由式(VIII)表示
其中
Q1至Q4中的两个且仅两个由X表示，并且基团Q1至Q4中的两个且仅两个由R表示，
Y，在每次出现时可以相同或不同，是如先前对于化合物(I)所定义的，
R’、R”和R”’，在每次出现时可以相同或不同，是如先前对于化合物(I)所定义的，并且
n和n’，在每次出现时可以相同或不同，是0或1，其中n+n’的总和是1或2。
该需求也可以用混合物M’Q来满足，该混合物包含：
-至少一种如上所述的式(II)的电中性化合物(即如上所述的式(I)的化合物的电中性同系物)，以及
-至少一种式(IX)的电中性化合物
(即如上所述的式(VII)的化合物的电中性同系物)，
其中A和Q1至Q4，可以彼此相同或不同，是如上对于式(VII)的化合物所描述的，并且
W是带有w个负电荷的阴离子或阴离子基团。
合适的阴离子或阴离子基团W的实例是如上对于式(II)的电中性化合物所指定的。
本申请人已经发现，与式(I)的单铵化合物一样，式(VII)的二铵化合物显示出突出的表面活性剂特性。
本申请人还已经发现，式(VII)的二铵化合物显示出相当好至优异的生物降解性，重点是式(VI)的化合物，其与式(I)的化合物一样，显示出优异的生物降解性。
本申请人最终已经发现，式(VII)的二铵化合物、值得注意地式(VI)的化合物，是以胶束的形式构成的，并且可以形成显示出比式(I)的化合物更低粘度的水性或水-醇配制品。
通过调节混合物MQ中式(I)的化合物和式(VII)的化合物(或混合物M’Q中它们的电中性同系物)的相应量，可以制备在宽范围的粘度内的水性或水-醇配制品，这符合各种最终用途应用所需的各种粘度要求。
优选地，式(VII)的化合物选自由式(VI)、(X)、(XI)、(XII)和(XIII)的化合物组成的组，在此如下表示：
其中
R、R’、R”、R”’和Y，在每次出现时可以相同或不同，是如上对于化合物(I)所描述的，并且
s和s’，可以相同或不同，是0、1、2或3。
优选地，式(VII)的化合物是式(VI)的化合物。
混合物MQ中化合物(I)的重量与化合物(I)和化合物(VII)的组合重量的比率wI,VII可以在很大程度上变化，这取决于其中打算使用MQ的应用。比率wI,VII的范围通常是从1％至99％、非常经常是从10％至90％。它可以是至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％或至少80％。此外，它可以是至多80％、至多70％、至多60％、至多50％、至多40％、至多30％或至多20％。合适的范围的实例是[20％,90％]、[30％,90％]、[40％,90％]、[50％,90％]、[60％,90％]、[20％,80％]、[30％,80％]、[40％,80％]、[50％,80％]、[60％,80％]、[20％,70％]、[30％,70％]、[40％,70％]、[50％,70％]和[60％,70％]。这些示例性的范围可以值得注意地非常适用于使用混合物MQ的各种应用，其中式(VII)的化合物是式(VI)的化合物。
同样地，混合物M’Q中化合物(II)的重量与化合物(II)和化合物(IX)的组合重量的比率wII,IX可以在很大程度上变化，这取决于其中打算使用M’Q的应用。比率wII,IX的范围通常是从1％至99％、非常经常是从10％至90％。它可以是至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％或至少80％。此外，它可以是至多80％、至多70％、至多60％、至多50％、至多40％、至多30％或至多20％。合适的范围的实例是[20％,90％]、[30％,90％]、[40％,90％]、[50％,90％]、[60％,90％]、[20％,80％]、[30％,80％]、[40％,80％]、[50％,80％]、[60％,80％]、[20％,70％]、[30％,70％]、[40％,70％]、[50％,70％]和[60％,70％]。这些示例性的范围可以值得注意地非常适用于使用混合物M’Q的各种应用，其中式(IX)的化合物是式(VI)的化合物的电中性同系物。
在PCT/EP 2020/066649的实例11和12中已经描述了一些非优化的混合物M’Q。实例11的混合物包含重量比wII/IX为约2/97的季单铵化合物和二季铵化合物，而实例12的混合物包含重量比wII/IX为约5/92的相同化合物；在两个实例中，季单铵化合物和二季铵化合物的组合重量构成混合物总重量的约97％。实例11和12的季单铵化合物是如上所述的电中性化合物CII*。通常，混合物M’Q不同于类似于实例11和12的混合物的混合物，也就是说，通常，M’Q不同于包含至少一种选自化合物CII*的式(II)的电中性化合物和至少一种式(IX)的电中性化合物的混合物，其中式(II)的电中性化合物和式(IX)的电中性化合物的重量比wII/IX为约2/97(典型地意味着从2/96至2/98)或约5/92(典型地意味着从5/91至5/93)，并且式(II)的电中性化合物和式(IX)的电中性化合物的组合重量构成混合物M’Q的总重量的约97％(典型地意味着从96％至98％)。
混合物MQ和M’Q可分别包含式(I)的离子化合物和式(VII)的离子化合物，或者式(II)的电中性化合物和式(IX)的电中性化合物，其组合重量的量为至少0.1％、至少0.2％、至少0.5％、至少1％、至少2％、至少5％、至少10％、至少20％、至少50％或至少90％。混合物M’Q可以基本上由式(II)的电中性化合物和式(IX)的电中性化合物组成。除了式(I)的离子化合物和式(VII)的离子化合物之外，混合物MQ可以包含水或水加上醇，如乙醇、丙醇或丁醇。混合物MQ可以基本上由(i)式(I)的离子化合物、(ii)式(VII)的离子化合物和(iii)水或水与醇如乙醇、丙醇或丁醇的组合组成。
在整个说明书以及下面的工作实例中，任何开发的配制品都应理解为包括，如果合适的话，所有潜在的对映异构体和非对映异构体。没有针对具体的立体化学，在没有具体提及的情况下，每个呈现的手性分子都是其外消旋混合物的形式。
如果通过援引并入本文的任何专利、专利申请和出版物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度，则本说明应优先。
工作实例
实例1-由C16-C18(30:70)脂肪酸馏分开始合成式(I)的季单铵化合物
部分1.A-皮里亚酮化成C31-C35内酮馏分
反应在惰性氩气气氛下在配备有机械搅拌(由用Inox SS316L 3D-打印制造的A320-型搅拌移动装置)、隔热加料漏斗、蒸馏装置、加热垫和温度探针的200mL石英反应器中进行。
在反应器中引入：
-12.5g的MASCIDTM酸1865(来自春金集团(Musim Mas Group))，其由33.7wt％的棕榈酸和65.3wt％的硬脂酸(0.045摩尔的脂肪酸)组成，和
-0.935g的MgO(0.023摩尔)。
在隔热加料漏斗中添加37.5g的相同的熔融脂肪酸混合物(0.135摩尔)。
然后将反应介质的温度升至250℃。一旦温度达到150℃，就开始搅拌(1200rpm)。在250℃下2h00反应时间之后，FTIR分析示出起始脂肪酸完全转化成中间体羧酸镁络合物。
然后将反应物料的温度进一步升高至330℃，并允许混合物在该温度下搅拌1h30，以便允许中间体羧酸镁络合物分解成所期望的酮。
然后，在30分钟内通过加料漏斗将12.5g的熔融的脂肪酸混合物逐步添加进反应器中，并在330℃下将混合物再搅拌1h00。FTIR分析示出脂肪酸和镁络合物完全转化成所期望的酮。
然后实现另外两个循环：在30分钟内添加12.5g的脂肪酸、随后在330℃下再搅拌1h00。
在最后的循环之后，允许混合物在330℃下再搅拌1h00以确保中间体镁络合物完全转化成所期望的酮，这通过FTIR分析证实。
然后允许反应混合物的温度在室温下冷却并将粗品溶解在热CHCl3中。将悬浮液在二氧化硅(70g)的塞上过滤，并将产物进一步用另外量的CHCl3洗脱。
溶剂蒸发之后，获得41.83g(0.086摩尔)的呈白色蜡的产物，对应于96％的分离产率。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：2.45-2.25(t,J＝7.6Hz,4H),1.62-1.46(m,4H),1.45-1.05(m,54H),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：212.00,43.05,32.16,29.93,29.91,29.88,29.84,29.72,29.65,29.59,29.51,24.13,22.92,14.34(末端CH3)。
部分1.B-酮混合物氢化成C31-C35内脂肪醇混合物
在配备有机械搅拌器(Rushton涡轮机)的100mL高压釜中添加：
-4.36g的Ru/C(4.87％ Ru)催化剂(相对于酮5wt％的干燥催化剂，含有54.9％H2O的催化剂)
-39.3g(87.2mmol)的熔融的C31-C35内酮馏分。
反应在20巴氢气压力下进行。进行4次氮气吹扫，随后在20巴下进行氢气的3次吹扫。然后将反应混合物的温度设定在100℃以熔化酮底物。使温度在100℃下保持10min并以200rpm缓慢开始搅拌。当确认适当的搅拌时，将搅拌速率增加至1200rpm并将温度设定在150℃。
在150℃下6h反应时间之后，停止加热并允许混合物在搅拌的同时在90℃下冷却。然后停止搅拌。将混合物冷却至室温并将高压釜小心地减压。
粗品在CDCl3中的NMR分析示出酮转化率水平>99％并且脂肪醇的摩尔纯度为99％。将含有产物和催化剂的致密固体研磨成粉末并且然后引入1L烧瓶中。添加500mL的氯仿并且然后将烧瓶在60℃下加热以完全溶解醇。将悬浮液在60℃下经硅藻土过滤。在60℃下用热氯仿冲洗固体滤饼数次。将滤液蒸发以给出所希望的C31-C35内脂肪醇混合物的具有约99％的重量纯度的白色粉末，对应于约90％分离产率。
部分1.C-C31-C35脂肪醇脱水成内烯烃
所有反应在惰性氩气气氛下进行。
在配备有加热垫、机械搅拌器(通过用Inox SS316L 3D-打印制造的A320-型搅拌移动装置)、被连接至50mL双颈馏出物收集烧瓶的冷凝器包绕和温度探针的200mL石英反应器中添加：
-41.3g的C31-C35脂肪醇(85mmol，1当量)，和
-4.13g(40mmol，10wt％)的Al2O3-η。
将反应介质的温度升高至150℃以使醇熔融并开始搅拌(约500rpm)。然后，将温度设定在300℃并允许混合物在氩气下以1000rpm搅拌。由于使用硼硅酸盐玻璃管的NMR分析监测反应进程。
在300℃下反应2小时之后，在CDCl3中的NMR分析示出脂肪醇的完全转化和作为副产物已经形成的1.5mol％的酮的存在。
然后停止搅拌和加热并将温度降低至80℃。将熔融的粗品转移至烧杯中。用氯仿(Al2O3是不可溶的)冲洗反应器容器和搅拌移动装置。
将混合物过滤，并将溶剂在真空下蒸发以提供39g的清澈黄色油，其在室温下固化以给出呈蜡的形式的白色固体(98wt％纯度)，对应于97％产率(NMR)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：5.38-5.29(m,2H),2.03-1.93(m,4H),1.35-1.19(m,55H(平均H数目)),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：130.6,130.13,32.84,32.16,30.01,29.93,29.8,29.6,29.55,29.4,22.93,14.35(末端CH3)。
部分1.D-环氧化内烯烃以提供C31-35环氧乙烷
反应在惰性氩气气氛下进行。
在配备有机械搅拌器(具有四个倾斜犁的螺旋桨)和折流板、冷凝器和温度探针的300mL双夹套反应器中添加：
-38.2g的C31-35内烯烃(98wt％纯度，80mmol)
-6.9mL(7.2g，120mmol)的乙酸，和
-11.3g(30wt％)的
IR 120H树脂。
将混合物加热至75℃以熔融脂肪烯烃。然后开始搅拌，并使用加料漏斗将12.3mL(13.7g，120mmol)的H2O2 30％缓慢添加进混合物中，同时监测反应介质的温度以防止反应物质的温度升高(放热性)。这需要约20min。在添加期间，由于反应介质的非均相性质，增加搅拌以改善传质。
在添加结束时，将反应介质的温度升高至85℃，并且在该温度下搅拌6h10之后，NMR分析示出转化率水平是约99％，具有98％选择性。
然后停止加热并在反应物料的温度是约50℃时添加150mL的氯仿。将混合物转移至分液漏斗并将有机相用150mL的水洗涤3次。在相分离期间去除留在水相中的树脂催化剂。将水相用50mL的氯仿萃取两次。将有机相经MgSO4干燥、过滤并蒸发以提供39.2g的白色固体，具有98wt％的纯度(环氧化物+二元醇副产物)。考虑到纯度，产率是99％。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：2.91-2.85(m,1.5H),2.65-2.6(m,0.5H),1.53-1.36(m,4H),1.35-1.19(m,55H(平均H数目)),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：58.97,57.28,32.18,31.96,29.72,29.6,29.4,27.86,26.95,26.63,26.09,22.72,14.15(末端CH3)。
部分1.E-用氯乙酸进行环氧化物开环以提供氯乙酸单酯C31-35
反应在惰性氩气气氛下进行。在配备有磁力搅拌器、加热器、冷凝器、温度探针和隔热加料漏斗的500mL三颈圆底烧瓶中，添加44.2g的氯乙酸(463mmol，5当量)。
在维持在80℃的隔热加料漏斗中添加45g的熔融的C31-35脂肪环氧化物(纯度：99.97wt％，92.6mmol，1当量)。
通过环氧乙烷开环形成羟基-酯的第一步骤在65℃下进行以限制酮和脱水副产物的形成。在65℃下在搅拌下，在1h20内将熔融的脂肪环氧化物逐步逐滴添加到含有熔融的氯乙酸的反应介质中。进行环氧化物的逐步添加是为了限制两个环氧化物分子之间缩合形成的副产物。在环氧化物添加结束时，将混合物在65℃下搅拌1h30。
通过环氧乙烷开环形成羟基-酯的第二步骤是在80℃下另外搅拌1h00进行的。
粗品的NMR分析(CDCl3)示出起始环氧化物和88:12mol％单酯:双酯混合物组合物的完全转化。
部分1.F-任选的与氯乙酸的进一步反应以使氯乙酸单酯C31-35部分转化成相应的二酯
将冷凝器由弯曲的蒸馏柱代替，并且将反应介质(也就是说先前获得的具有88:12mol％单酯:双酯混合物组合物的粗品)的温度升高至90℃，随后逐步将压力降低至10毫巴，以便蒸馏出过量的氯乙酸并除去作为副产物形成的水。
在90℃下蒸馏1h30后(10毫巴)，1H NMR分析示出单酯:双酯的比率为74:26mol％，其中剩余为氯乙酸。
在此阶段，停止蒸馏并且允许混合物冷却至室温。然后将粗品溶解在150ml的甲苯中，并转移到分液漏斗中。用150ml的NaOH水溶液(0.1M)洗涤有机相3次，随后用150ml的盐水洗涤。将有机相分离、经MgSO4干燥、过滤并蒸发以给出53g的残余米色油。
溶剂蒸发后的1H NMR(CDCl3)示出米色油的大致组成：66wt％(70mol％)的氯乙酸羟基-酯、26wt％(25mol％)的氯乙酸双酯、5wt％(3mol％)的单酯二聚体、2wt％(1mol％)的双酯二聚体、0.2wt％(0.3mol％)的酮和0.2wt％(1mol％)的氯乙酸。
考虑到混合物的纯度，氯乙酸单+双酯的最终产率是约88％。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：5.11-5.02(m,2H,二酯),4.96-4.83(m,1H,单酯),4.07(s,1H,单酯),4.06(s,1H,单酯),4.04(s,2H,二酯),4.03(s,2H,二酯),3.74-3.67(m,1H,异构体1,单酯),3.64-3.54(m,1H,异构体2,单酯),1.73-1.61(m,2H,单酯),1.61-1.48(m,4H,二酯),1.48-1.36(m,2H,单酯),1.36-1.12(m,55H(平均数)),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：167.39,167.27,167.15,167,79.84,78.97,76.21,75.83,72.95,72.41,41.06,41.01,40.90,40.80,33.63,32.18,31.98,30.57,29.75,29.72,29.65,29.59,29.5,29.42,28.85,28.61,25.9 25.6,24.4825.33,24.97,22.74,14.15(末端CH3)。
第1.G部分-用NMe3进行季铵化
反应在惰性氩气气氛下进行。在配备有机械搅拌器、冷凝器、温度探针、含有0.1NHCl溶液的收集器，随后是含有活性炭粒料的第二个收集器的双夹套1L反应器中添加：
-52g(92.4wt％纯度，80mmol，1当量)的约72wt.％(74mol.％)的氯乙酸羟基-酯和约28wt.％(26mol.％)的氯乙酸双酯的混合物，如在完成部分1-F后可获得，
以及
-171ml(320mmol，4当量)的三甲胺/THF溶液(13wt％浓度)。
然后将反应混合物在40℃下加热并以1000rpm搅拌。通过1HNMR分析跟踪反应进程。在40℃下搅拌6h00后，NMR分析(CD3OD)示出氯乙酸酯完全转化，并选择性形成相应的甘氨酸甜菜碱酯，其大致组成如下：70mol％的甘氨酸甜菜碱羟基-酯和25mol％的甘胺酸甜菜碱双酯。
将反应器排空，用THF冲洗，并在真空下蒸发溶剂，以提供58.8g的米色蜡，其重量组成如下：65.2wt％的甘氨酸甜菜碱单羟基-酯、27.6wt％的甘氨酸甜菜碱双酯、4.7wt％的二聚体单酯、2.2wt％的二聚体双酯和0.18wt％的酮。
考虑到产物纯度，甘氨酸甜菜碱单羟基-酯加上甘氨酸甜菜碱二酯的总产率是98％。甘氨酸甜菜碱单羟基-酯与(甘氨酸甜菜碱单羟基-酯加上甘氨酸甜菜碱双酯)的重量比是70％。
1H NMR(MeOD-d4,400MHz)δ(ppm)：5.17-5.06(m,2H,二季铵盐),5.02-4.87(m,1H,单季铵盐),5.26-4.17/4.84-4.76/4.6-4.51/4.47-3.32(m,2H:单季铵盐,4H:二季铵盐),3.41(s,18H,异构体1,二季铵盐),3.38(s,18H,异构体2,二季铵盐),3.36(s,9H,单季铵盐),3.72-3.64(m,1H,异构体1,单季铵盐),3.56-3.47(m,1H,异构体2,单季铵盐),1.75-1.53(m,2H,单季铵盐),1.53-1.44(m,4H,二季铵盐),1.44-1.35(m,2H,单季铵盐),1.35-1.12(m,55H(平均数)),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(MeOD-d4,101MHz)δ(ppm)：165.46,165.17,81.33,80.77,77.17,76.46,72.35,72.18,63.89,63.81,63.54,63.08,54.46,54.37,54.22,33.70,32.51,32.06,31.18,30.27,30.03,29.94,29.8,29.04,28.8,26.6,26.3,26.1,26,25.8,23.24,14.45(末端CH3)。
部分1.H-富含氯乙酸单酯C31-35的粗品的纯化
将在完成部分1-E后可获得的具有88:12mol％单酯:双酯混合物组合物的粗品冷却至室温。然后将粗品溶解在甲苯中，并转移到分液漏斗中。用NaOH水溶液(0.1M)洗涤有机相3次，随后用盐水洗涤。将有机相分离、经MgSO4干燥、过滤并蒸发以给出富含氯乙酸单酯C31-35的纯化材料，其具有大约88:12mol％单酯:双酯混合物组合物，并且单酯加上双酯的总含量是约95wt.％。
部分1.I-用NMe3季铵化富含氯乙酸单酯C31-35的粗品
完成部分1.H后获得的纯化材料的季铵化反应使用与部分1.G描述的相同的季铵化反应和纯化方案来实现。
最后，获得了具有大约90:10wt.％的甘氨酸甜菜碱单羟基-酯:甘氨酸甜菜碱双酯混合物组合物的纯化的表面活性剂材料QA2，并且甘氨酸甜菜碱双酯加上甘氨酸甜菜碱单酯的总含量是约95wt.％。
实例2-生物降解性的确定
根据301F OECD方案测量了测试物质的生物降解性。
在密闭烧瓶(OxitopTM呼吸测量烧瓶)中在恒温(20℃±2℃)下，将测定体积的接种的矿物培养基(其含有已知浓度的测试物质以便达到约50至100mg ThOD/l(理论需氧量)作为标称的有机碳唯一来源)搅拌长达28天。在该测试中使用OxitopTM呼吸测量瓶以便获得测试样品的生物降解性：密封培养BOD烧瓶在20±2℃的温度下使用28天。
释放的二氧化碳被瓶的顶部空间中存在的氢氧化钠或氢氧化钾颗粒吸收。生物降解过程(测试物质的生物氧化)期间被微生物种群吸收的氧的量(＝以mg/l表示的氧消耗)降低了顶部空间的压力(通过压力开关测量的ΔP)，并以mg消耗的O2/升进行数学转换。接种物对应于在矿物培养基(ZW培养基)中洗涤以便降低DOC(溶解氧碳)含量的城市活性污泥。含有参照物质乙酸钠的对照溶液以及毒性对照(测试物质+参照物质)用于验证目的。在一个瓶中(对应于100mg ThOD/l的129mg/l的标称浓度)测试了参照物质乙酸钠以便检查接种物的生存能力。毒性对照对应于参照物质和测试物质的混合物；它将检查测试物质是否对接种物有毒(如果是，则必须以更低的测试物质浓度重新进行测试，如果关于方法的灵敏度可行的话)。
由于本发明的化合物和化合物的混合物通常难溶于水(并且对于那些可溶于水的化合物，它们的水解之后含有烷基链的代谢物在水中通常具有非常低的溶解度)，我们使用称为“乳液方案”的具体方案。该方案使我们能够提高我们有接种物的水相中水溶性差的物质的生物利用度。
乳液方案包括通过在乳液中制备的储备溶液将测试物质添加在瓶中。
乳液是溶解在不可生物降解的表面活性剂(1g/l的
PE105)中的测试物质的储备溶液的50/50v/v混合物，并且然后与矿物硅油AR 20(西格玛公司(Sigma))混合。
测试物质在不可生物降解的表面活性剂溶液中的第一次溶解通常需要磁力搅拌器搅拌，随后超声处理。
一旦溶解完成，我们将水溶液与矿物硅油以50/50体积/体积比混合。通过磁力搅拌器搅拌维持该乳液并取样用于添加在相应的瓶中，以便达到所需的测试物质浓度。
在测试期间平行运行两个乳液对照以便从含有通过乳液储备溶液添加的测试物质的乳液瓶中去除它们的值。
对实例1的70/30w/w和90/10w/w的甘氨酸甜菜碱单羟基-酯/甘氨酸甜菜碱双酯混合物QA1和QA2进行生物降解性测试。28天后，生物降解性至少是约60％(OECD 301F)。类似于单独使用的甘氨酸甜菜碱双酯，如下文表4中所报道的，化合物QA1和QA2在28天后显示出超过60％的最终生物降解率。
因此，包含在实例1的混合物中的甘氨酸甜菜碱单羟基-酯和甘氨酸甜菜碱双酯显示出突出的生物降解性。获得该有益效果而不会不利地影响化合物的表面活性剂特性。
实例3-对纳米纤维素晶体的吸附特性的评价
阳离子表面活性剂在带负电的表面上的吸附对于各种应用是重要的特性。该特性与在水性介质中产生呈悬浮液的带负电的纤维素纳米晶体(CNC)的聚集所需的阳离子表面活性剂的最小浓度有关。可以通过动态光散射(DLS)监测聚集体尺寸的比较。
按照文献(参考：E.K.Oikonomou等人,J.Phys.Chem.B[物理化学杂志B],2017,121(10),第2299-2307页)中所描述的方案，通过监测在水溶液中在固定的[表面活性剂]+[CNC]＝0.01wt％下诱导纤维素纳米晶体聚集所需的比率X＝[表面活性剂]/[CNC]或质量分数M＝[表面活性剂]/([表面活性剂]+[CNC])来研究铵化合物的吸附特性。
CNC聚集的范围对应于引发CNC的聚集的比率X(或M)的范围，即通过DLS测量的聚集体尺寸高于CNC的纯水溶液或在0.01wt％处的表面活性剂的水溶液的范围。
对于实例1的70/30w/w和90/10w/w的甘氨酸甜菜碱单羟基-酯/甘氨酸甜菜碱双酯混合物QA1和QA2，CNC的聚集的X和M的范围总结在表1中。
TEP用作对比。
TEP是表示基准的市售表面活性剂。
聚集X或M的范围越低，在带负电的表面上的吸附特性越好。
表1
数据示出，与市售表面活性剂
TEP相比，根据本发明的式(I)和(VI)的化合物的混合物的表面活性剂特性是优异的。
式(I)和(VI)的化合物的表面活性剂特性也是单独考虑的。式(I)和(VI)的化合物及其混合物的表面活性剂特性进一步类似于在实例4-部分B中合成的式(X)和(XI)的化合物的混合物的特性，其值报告在表5中。
实例4-式(I)的单季铵化合物与二季铵化合物的另外的混合物
部分4.A-由C31 16-三十一烷酮开始合成式(VI)的二季铵化合物
a)获得C31内烯烃
根据美国专利10035746、实例4中所描述的方案由棕榈酸获得C31内烯烃。
b)内烯烃环氧化成脂肪环氧化物
反应在惰性氩气气氛下进行。
在配备有机械搅拌器(具有四个倾斜犁片的螺旋桨)、冷凝器、加料漏斗和温度探针的1L双夹套反应器中添加61.9g的C31烯烃(0.142mol)，随后添加16.3mL(17.1g，0.285mol)的乙酸和13.6g(22wt％)的
IR 120H树脂。将混合物加热至65℃以熔融脂肪烯烃。开始搅拌，并且然后使用加料漏斗以避免显著温度升高的速率缓慢添加21.8mL(24.2g，0.214mol)的H2O2的水溶液(浓度30％)至混合物中。这需要约一小时。然后将温度升高至75℃并允许反应混合物搅拌过夜(15min之后，NMR分析示出转化率水平已经是约60％，具有99％选择性)。然后缓慢添加另外10.2mL(11.3g，0.1mol)的H2O2的水溶液(30％)，并在第二次添加H2O2后4小时之后，NMR分析示出转化率水平是约88％(98％选择性)。最终进行另外添加8.14mL的乙酸(8.55g，0.142mol)、随后添加11.6mL的30％ H2O2(12.91g，0.114mol)，以便提高转化率水平。
允许混合物在75℃下搅拌第二夜。
最终，NMR分析示出93％的转化率水平(95％选择性)。
允许混合物冷却至室温并且然后添加300mL的氯仿。将混合物转移至分液漏斗中并用300mL的水洗涤有机相三次，并且然后用100mL的氯仿萃取水相两次。
固体催化剂留在水相中并且在与水相的第一分离期间被去除。收集有机相、经MgSO4干燥、过滤并蒸发以给出65.3g的白色固体，具有91％w/w的纯度(环氧化物+二元醇)。
考虑到纯度，产率是92％。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：2.91-2.85(m,2H,非对映异构体1),2.65-2.6(m,2H,非对映异构体2),1.53-1.00(m,54H),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：58.97,57.28,32.18,31.96,29.72,29.6,29.4,27.86,26.95,26.63,26.09,22.72,14.15(末端CH3)。
c)水解脂肪环氧化物以提供脂肪二醇
反应在惰性氩气气氛下进行。
在配备有机械搅拌器(具有四个倾斜犁片的螺旋桨)、冷凝器和温度探针的1L双夹套反应器中添加82.9g的C31环氧化物(纯度：94.5wt％，0.174mol)，随后添加480mL的甲基-THF。
允许混合物在室温下搅拌并且然后添加73mL的H2SO4的3M水溶液。然后将反应介质在80℃下搅拌90分钟。NMR分析示出反应完成。允许两相混合物冷却至室温并分离有机相。然后在真空下去除溶剂并将残余物悬浮于200mL的乙醚中。过滤悬浮液并将所得固体用50mL的乙醚洗涤3次。最终将白色固体用50mL的甲醇洗涤2次并在真空下干燥以去除痕量的溶剂。
最后，获得75.53g的呈白色粉末的产物，具有95.7％w/w的纯度，对应于89％的产率。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：3.61-3.55(m,2H,非对映异构体1),3.43-3.25(m,2H,非对映异构体2),1.88(brd,J＝2.4Hz,OH,非对映异构体2),1.72(brd,J＝3.2Hz,OH,非对映异构体1),1.53-1.10(m,54H),0.86(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：74.71,74.57,33.66,31.96,31.23,29.71,29.39,26.04,25.68,22.72,14.15(末端CH3)
d)用三甲基甘氨酸酯化脂肪二醇以提供式(VI)的化合物
所有反应在小心干燥的容器中和在惰性氩气气氛下进行。
按原样使用新鲜的市售无水CHCl3(戊烯稳定的)和无水甲苯。
在使用前，将甜菜碱盐酸化物(19.66g，128.4毫摩尔)用20mL的无水THF洗涤十次，随后在真空下干燥以去除痕量的溶剂。
在配备有磁力搅拌器、加热器、冷凝器、温度探针和连接至NaOH的两个阱的弯曲的蒸馏柱的100mL四颈圆底烧瓶中快速添加：
19.66g的干燥的甜菜碱盐酸化物(128.4毫摩尔)和
28mL的SOCl2(45.86g，0.386mol)。
搅拌不均匀的混合物，然后将温度缓慢升至70℃。观察到当温度达到68℃时，释放出气体(SO2和HCl)，并且混合物变成均匀的黄色。
然后允许混合物在70℃下搅拌两小时，并将热的无水甲苯(25mL，80℃)添加进容器中。搅拌混合物并且然后在0℃下倾析(白色-黄色沉淀物形成)，并通过套管去除甲苯的上层相。重复甲苯洗涤的操作七次以去除所有过量的SOCl2。NMR分析示出甘氨酸甜菜碱盐酸化物的完全转化，但也形成了NMe3·HCl加合物(固体中NMe3·HCl含量：12.3mol％)。
然后将20mL的干燥CHCl3添加至固体甜菜碱酰氯中。
在55℃下制备26.19g(56mmol)的脂肪二醇在90mL的无水CHCl3中的溶液，并在室温下在搅拌下滴加至反应容器中(观察到放热性和HCl的排放)。然后允许混合物在55℃下搅拌过夜。在反应的过程中，混合物均匀地变成橙色。NMR分析示出转化率水平是约100％。
然后允许混合物冷却至室温并在真空下蒸发溶剂。
在0℃下将残余物溶解于甲醇中并将所形成的沉淀物过滤出。然后将所获得的滤液蒸发以给出39.7g的粗产物。
然后将该产物沉积在烧结式过滤器上并用环己烷洗涤以去除一些残留的有机杂质。将所得洗涤的固体在真空下干燥以提供22g的粗物料。用CH2Cl2/环己烷50:50的混合物进行最终纯化；在50℃下将固体再次溶解在该溶剂混合物中并允许其冷却至室温。将所形成的沉淀物过滤出并在蒸发滤液之后获得19g的具有以下组成的米黄色蜡QA3：
95wt％的甘氨酸甜菜碱二酯，对应于式(VI)的化合物
1.5wt％的甜菜碱甲酯
2wt％的三甲胺盐酸化物
1.5wt％的甘氨酸甜菜碱盐酸化物。
纯化产率是44％。在蜡QA3中没有鉴定到式(I)的甘氨酸甜菜碱单酯化合物的存在。
1H NMR(MeOD-d4,400MHz)δ(ppm)：5.3-5.2(m,2H),4.68(d,J＝16.8Hz,2H),4.50(d,J＝16.8Hz,2H),4.53(s,1H),4.48(s,1H),3.37(s,18H),1.75-1.55(m,4H),1.39-1.10(m,50H),0.9(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(MeOD-d4,101MHz)δ(ppm)：164.58,75.76,62.43,53.10,31.68,30.05,29.41,29.38,29.33,29.28,29.15,29.09,28.96,24.71,22.34,13.05(末端CH3)。
部分4.B-由C31-16-三十一烷酮开始合成式(X)和(XI)的二季铵化合物的混合物
a)诺文葛耳(Knoevenagel)缩合以提供二酯中间体：
所有反应在小心干燥的容器中和在惰性氩气气氛下进行。
按原样使用新鲜的市售无水CHCl3、无水THF和无水吡啶。
在配备有机械搅拌器(具有四个倾斜犁片的螺旋桨)、冷凝器、加料漏斗和温度探针的1L双夹套反应器中添加36.5mL的TiCl4(63.00g，0.332摩尔)，随后添加146.3mL的CHCl3。
将混合物在-10℃下搅拌并通过加料漏斗以避免反应介质的温度升高超过+5℃的速率缓慢添加无水THF(358mL)。在THF添加期间，出现黄色沉淀物。然后将15.3mL的丙二酸二甲酯(17.69g，0.134摩尔)添加进反应混合物中，然后允许其在室温下搅拌1小时以便允许发生丙二酸酯络合。
然后允许混合物冷却至0℃并将71.80mL的无水吡啶(70.50g，0.891摩尔)在23mL的THF中的溶液缓慢添加进反应器中。在添加期间，混合物的颜色变成红色。然后允许混合物在室温下搅拌20分钟以允许发生去质子化。
最终，将50.00g的C31酮(0.111摩尔)添加进反应混合物中，允许其在室温下搅拌一夜并在35℃下再搅拌一天。然后将250mL的水小心地添加进反应器中，随后添加250mL的乙醚。分离有机相并用250mL的水洗涤4次，并用200mL的饱和NaCl水溶液洗涤一次以便去除吡啶鎓盐。合并水相并用250mL的乙醚再萃取3次。将最终有机相经MgSO4干燥、过滤并在真空下蒸发以提供70.08g的粗橙色油。在该阶段，粗品含有残余量的起始酮以及对应于2当量的酮的缩合(醛醇缩合+丁烯醛化)的主要杂质。
通过将油溶于乙醇中(副产物和起始酮不溶于乙醇)、随后经硅藻土过滤，可以容易地纯化产物。
将滤液蒸发、再溶于CHCl3中、再次过滤并蒸发以提供52.57g的油，具有95％的纯度(RMN)。
总纯化产率是79％。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：3.68(s,6H),2.32-2.19(m,4H),1.45-1.39(m,4H),1.30-1.10(m,48H),0.81(t,J＝6.4Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：166.30,164.47,123.65,52.15,34.61,32.15,30.16,29.92,29.91,29.87,29.76,29.60,28.65,22.92,14.34(末端CH3)。
b)与二甲基氨基乙醇酯交换以提供二胺混合物中间体：
所有反应在小心干燥的容器中和在惰性氩气气氛下进行。
按原样使用新鲜的市售无水甲苯和二甲基氨基乙醇。
在配备有机械搅拌器(具有四个倾斜犁片的螺旋桨)、具有蒸馏装置的冷凝器和温度探针的2L双夹套反应器中添加42.7g的内酮/丙二酸二甲酯加合物(75.6mmol)，随后添加50mL的甲苯。将混合物在室温下搅拌并将30.4mL的二甲氨基乙醇(26.9g，302.2mmol，4当量)添加至反应体系中，随后添加50mL的甲苯。然后将0.9g的催化剂二丁基氧化锡(3.8mmol，5mol％)添加至反应混合物中，随后添加200mL的甲苯。
然后允许混合物在120℃下搅拌并通过NMR分析跟踪反应进程。为了进行适当的分析，将反应介质的等分试样取样并在乙醚中稀释、用水淬灭、倾析，并将有机相在真空下蒸发以在CDCl3 NMR溶剂中分析。在120℃下搅拌4天之后，NMR分析示出转化率水平是约83％，具有91％选择性。另外，副产物甲醇也存在于蒸馏烧瓶中。然后允许反应混合物在室温下冷却并用500mL的水淬灭。将介质倾析，并将水相用500mL的乙醚萃取三次。收集有机相并用500mL的水洗涤三次并用500mL的饱和NaCl水溶液洗涤一次以便去除过量的二甲基氨基乙醇。然后将有机相经MgSO4干燥、过滤并蒸发以给出47.9g的粗深色油。在该阶段，粗品含有残余量的起始丙二酸酯。
然后将产物通过在硅胶上的快速柱层析纯化，用由CHCl3/AcOEt混合物组成的第一洗脱液通过从100％ CHCl3至100％ AcOEt的梯度进行。
为了从柱中去除所有产物，也用异丙醇+NEt3混合物(10％体积NEt3)冲洗柱，允许获得另外的纯产物。
收集干净的级分，在溶剂蒸发之后得到27.8g的纯产物，对应于54％分离产率。
NMR分析示出产物呈具有以下比率的两种位置异构体的混合物的形式：54mol％的异构化产物(顺式和反式非对映异构体)和46mol％的亚甲基化产物。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm)：5.45-5.13(m,1H:异构体2顺式+反式),4.42(s,1H,异构体2顺式或反式),4.24-4.06(m,4H,异构体1+2),3.99(s,1H,异构体2顺式或反式),2.58-2.40(m,4H,异构体1+2),2.32-2.24(m,4H,异构体1),2.20(s,12H,异构体1),2.19(s,12H,异构体2),2.09-1.89(m,4H,异构体2顺式+反式),1.45-0.99(m,51H,异构体1+2),0.81(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(CDCl3,101MHz)δ(ppm)：168.60,168.41,165.49,164.05,132.07,131.57,131.12,130.77,123.73,63.35,62.76,58.08,57.49,57.45,53.45,45.73,34.45,30.07,30.03,29.72,29.68,29.58,29.53,29.45,29.38,28.46,28.43,28.27,28.09,22.70,14.13(末端CH3)。
c)甲基化以提供化合物(X)和(XI)的混合物
所有反应在小心干燥的容器中和在惰性氩气气氛下进行。
按原样使用新鲜的市售无水THF和硫酸二甲酯。
在配备有机械搅拌器、冷凝器、加料漏斗和温度探针的1L双夹套反应器中添加100mL的干燥THF和6.9mL的硫酸二甲酯(9.14g，72mmol，2当量)。在加料漏斗中预先制备24.6g的酯胺(36mmol，1当量)在154mL的THF中的溶液并在室温下在搅拌下将其逐步添加进反应器中以便限制温度升高。然后将混合物在室温下在氩气下搅拌，并通过NMR分析监测反应进程。2小时之后，使混合物达到40℃并添加0.2mL的硫酸二甲酯(2mmol，0.06当量)以允许搅拌并实现完全转化。
在40℃下搅拌一小时之后完成反应，并在真空下去除所有挥发物(THF和剩余的DMS)以便提供33.15g的呈米黄色蜡QA4的95mol％纯度产物，具有94％收率。
NMR分析示出存在具有异构化衍生物(顺式和反式非对映异构体)与缀合的非异构化亚甲基化衍生物之间55:45比率的2种位置异构体。
1H NMR(MeOD,400MHz)δ(ppm)：5.60-5.25(m,1H:异构体2顺式+反式),4.80(s,1H,异构体2顺式或反式),4.75-4.50(m,4H,异构体1+2),4.38(s,1H,异构体2顺式或反式),3.84-3.72(m,4H,异构体1+2),3.69(s,6H,异构体1+2),3.22(s,18H,异构体2),3.21(s,18H,异构体1),2.50-2.35(m,4H,异构体1),2.22-2.02(m,4H,异构体2顺式+反式),1.60-1.09(m,35H,异构体1+2),0.90(t,J＝6.8Hz,6H)。
13C NMR(MeOD,101MHz)δ(ppm)：169.22,169.01,168.96,165.52,134.16,133.22,132.94,131.74,65.90,65.81,60.23,60.18,59.73,55.27,54.66,54.62,35.66,35.54,33.24,33.23,31.76,31.01,30.94,30.91,30.87,30.85,30.77,30.74,30.71,30.66,30.65,30.63,30.60,29.73,29.62,29.45,29.27,23.89,14.61(末端CH3)。
部分4.C-式(I)的单季铵化合物与二季铵化合物的另外的混合物
通过混合不同量的表面活性剂材料QA1、QA2、QA3和QA4来制备八种另外的表面活性剂材料。
表面活性剂材料QA1、QA2、QA3和QA4中包含的式(I)的单季铵化合物和二季铵化合物的重量百分比在此汇总如下，剩余wt.％对应于杂质：
表2
使用常规混合技术通过以适当比例混合QA1至QA4制备以下混合物QA5至QA12：
表3
任选地，表面活性剂材料QA1至QA12以水性或水-醇溶液的形式提供。
实例5-另外的生物降解性测试
根据OECD标准301测量表面活性剂材料QA3和QA4的生物降解性。
生物降解性测试的结果报告在表4中。
表4
| 表面活性剂材料 | 28天之后的生物降解性 |
| QA3 | 92％(OECD 301F) |
| QA4 | 17％(OECD 301D) |
结果示出甘氨酸甜菜碱双酯化合物(表面活性剂材料QA3)的突出的生物降解性和表面活性剂材料QA4的二季铵化合物的混合物的一般的生物降解性。获得所有这些而不会不利地影响化合物的表面活性剂特性。
实例6-对纳米纤维素晶体的吸附特性的另外的评价
根据实例3中描述的方案测量表面活性剂材料QA3和QA4的吸附特性。
CNC的聚集的X和M的范围总结在表5中。聚集X或M的范围越低，在带负电的表面上的吸附特性越好。
表5
数据示出，与市售表面活性剂
TEP相比，用于制备混合物QA5至QA12(根据本发明)的表面活性剂材料QA3和QA4的表面活性剂特性是优异的。
总之，式(I)的化合物示出表面活性剂特性与良好的生物降解性结合的良好组合-在许多情况下市售表面活性剂无法实现的组合。由于式(I)的化合物也容易从易于由脂肪酸或脂肪酸衍生物获得的内酮开始获得，因此它们也提供优于现有技术铵表面活性剂的经济益处。
用包含式(I)的化合物和式(VII)的化合物的混合物实现了表面活性剂和生物降解特性的同样吸引人的组合。此类混合物的另外的优点是，通过改变式(I)和(VII)的化合物的各自比例，可能在宽范围的值内调节由混合物制备的水性或水-醇配制品的粘度，从而允许在需要不同粘度水平的广泛应用中使用此类混合物。
Claims (15)
1.一种式(I)的离子单铵化合物
其中R，在每次出现时可以相同或不同，是C5-C27脂肪族基团，
Y是二价的C1-C6脂肪族基团，并且
R’、R”和R”’，可以相同或不同，是氢或C1至C4烷基基团。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，R选自C6-C17烷基和C6-C17烯基基团。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中，R是C10-C17基团。
4.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中，Y是亚甲基基团。
5.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中，R’、R”和R”’是甲基。
6.一种式(II)的电中性化合物
其中
R是如权利要求1至3中任一项对于该式(I)的化合物所定义的，
Y是如权利要求1或4中对于该式(I)的化合物所定义的，
R’、R”和R”’是如权利要求1或5中对于该式(I)的化合物所定义的，并且W是带有w个负电荷的阴离子或阴离子基团。
7.根据权利要求6所述的化合物，其中，W是卤素阴离子并且w是1。
8.一种用于制备如权利要求1所述的式(I)的化合物或如权利要求6所述的式(II)的化合物的单羟基-单酯化合物，所述单羟基-单酯化合物是式(III)的化合物
其中
R，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1至3中任一项对于该式(I)的化合物所定义的，
Y，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1或4中对于该式(I)的化合物所定义的，
L是离去基团，并且
t是等于1或者等于或大于2的整数。
9.根据权利要求8所述的化合物，其中，L是离核基团，其选自卤素、式Ra-O-SO2-O-的(烃基氧基磺酰基)氧基团，其中Ra表示C1-C20烃基基团，和式-O-SO2-O-的氧基磺酰基氧基基团。
10.一种混合物MQ，其包含：
-至少一种如权利要求1至5中任一项所述的式(I)的离子单铵化合物，以及
-至少一种式(VII)的离子二铵化合物
其中
A是选自由A-1至A-6组成的组的四价连接基
m、m’、m”和m”’，在每次出现时可以相同或不同，是0、1、2或3，
k、k’、k”、k”’和k””，可以相同或不同，是0、1、2或3，
Q1至Q4，可以彼此相同或不同，选自由R和X组成的组，
R，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1至3中任一项对于该式(I)的化合物所定义的，
X，在每次出现时可以相同或不同，由式(VIII)表示
其中
Q1至Q4中的两个且仅两个由X表示，并且基团Q1至Q4中的两个且仅两个由R表示，
Y是如权利要求1或4中对于该式(I)的化合物所定义的，
R’、R”和R”’，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1或5中对于该式(I)的化合物所定义的，并且
n和n’，在每次出现时可以相同或不同，是0或1，其中n+n’的总和是1或2。
11.根据权利要求10所述的混合物，其中，该离子二铵化合物具有式(VI)
其中
R，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1至3中任一项对于该式(I)的化合物所定义的，
Y，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1或4中对于该式(I)的化合物所定义的，并且
R’、R”和R”’，在每次出现时可以相同或不同，是如权利要求1或5中对于该式(I)的化合物所定义的。
12.根据权利要求10或11所述的混合物，其中，该化合物(I)的重量与该化合物(I)和该化合物(VII)的组合重量的比率wI,VII的范围是从10％至90％、特别是从50％至90％。
13.一种混合物M’Q，其包含：
-至少一种根据权利要求6或7所述的式(II)的电中性化合物，以及
-至少一种式(IX)的电中性化合物
其中A和Q1至Q4，可以彼此相同或不同，是如对于根据权利要求10所述的混合物MQ中包含的式(VII)的离子二铵化合物所定义的，
优选地其中，
W是带有w个负电荷的阴离子或阴离子基团。
14.根据权利要求13所述的混合物，其中，该化合物(II)的重量与该化合物(II)和该化合物(IX)的组合重量的比率wII,IX的范围是从10％至90％、特别是从50％至90％。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的式(I)的离子单铵化合物或根据权利要求6或7所述的式(II)的电中性化合物或根据权利要求10至12中任一项所述的混合物MQ或根据权利要求13或14所述的混合物M’Q作为表面活性剂的用途。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EPPCT/EP2020/066649 | 2020-06-16 | ||
| PCT/EP2020/066649 WO2020254337A1 (en) | 2019-06-19 | 2020-06-16 | New quaternary ammonium compounds |
| US202063128985P | 2020-12-22 | 2020-12-22 | |
| US63/128985 | 2020-12-22 | ||
| PCT/EP2021/058080 WO2021254671A1 (en) | 2020-06-16 | 2021-03-29 | New ammonium compounds useful as surfactants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115916743A true CN115916743A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=79268530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180043333.0A Pending CN115916743A (zh) | 2020-06-16 | 2021-03-29 | 用作表面活性剂的新型铵化合物 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240018093A1 (zh) |
| EP (1) | EP4165012A1 (zh) |
| JP (1) | JP2023529969A (zh) |
| CN (1) | CN115916743A (zh) |
| BR (1) | BR112022023477A2 (zh) |
| WO (1) | WO2021254671A1 (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08231478A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-10 | Kao Corp | 新規な第４級アンモニウム塩及びその製造法 |
| US20130123338A1 (en) * | 2010-05-12 | 2013-05-16 | Protiva Biotherapeutics, Inc. | Novel cationic lipids and methods of use thereof |
| US20180064807A1 (en) * | 2008-11-10 | 2018-03-08 | Arbutus Biopharma Corporation | Novel lipids and compositions for the delivery of therapeutics |
| CN109923097A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 罗地亚经营管理公司 | 用于从产自脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化的内酮制造最终化合物的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3402146A1 (de) | 1984-01-23 | 1985-07-25 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Neue quartaere ammoniumverbindungen, deren herstellung und verwendung als textilweichmacher |
| US5851982A (en) | 1994-07-27 | 1998-12-22 | Kao Corporation | Liquid softener compositions and quaternary ammonium salt |
| GB9517432D0 (en) | 1995-08-25 | 1995-10-25 | Unilever Plc | Fabric softening composition |
| CN107567434B (zh) | 2015-05-07 | 2022-02-11 | 罗地亚经营管理公司 | 用于脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化方法 |
| CN109843843B (zh) | 2016-08-19 | 2022-11-08 | 罗地亚经营管理公司 | 用于脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化方法 |
| US11111190B2 (en) | 2016-11-08 | 2021-09-07 | Rhodia Operations | Process for the decarboxylative ketonization of fatty acids or fatty acid derivatives |
-
2021
- 2021-03-29 CN CN202180043333.0A patent/CN115916743A/zh active Pending
- 2021-03-29 BR BR112022023477A patent/BR112022023477A2/pt unknown
- 2021-03-29 EP EP21714888.1A patent/EP4165012A1/en active Pending
- 2021-03-29 WO PCT/EP2021/058080 patent/WO2021254671A1/en unknown
- 2021-03-29 US US18/011,157 patent/US20240018093A1/en active Pending
- 2021-03-29 JP JP2022577178A patent/JP2023529969A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08231478A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-10 | Kao Corp | 新規な第４級アンモニウム塩及びその製造法 |
| US20180064807A1 (en) * | 2008-11-10 | 2018-03-08 | Arbutus Biopharma Corporation | Novel lipids and compositions for the delivery of therapeutics |
| US20130123338A1 (en) * | 2010-05-12 | 2013-05-16 | Protiva Biotherapeutics, Inc. | Novel cationic lipids and methods of use thereof |
| CN109923097A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 罗地亚经营管理公司 | 用于从产自脂肪酸或脂肪酸衍生物的脱羧基酮化的内酮制造最终化合物的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240018093A1 (en) | 2024-01-18 |
| EP4165012A1 (en) | 2023-04-19 |
| JP2023529969A (ja) | 2023-07-12 |
| WO2021254671A1 (en) | 2021-12-23 |
| BR112022023477A2 (pt) | 2023-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114096513A (zh) | 新的季铵化合物 | |
| TW201233665A (en) | Novel alicyclic alcohol | |
| CN115916743A (zh) | 用作表面活性剂的新型铵化合物 | |
| JP2006525402A (ja) | 塗料配合物中の反応性希釈剤 | |
| CN111491914B (zh) | 新的阳离子季铵化合物和包含其的组合物及其制造方法 | |
| JP3573785B2 (ja) | グリセリルエーテル類及びその製造法 | |
| WO2008153112A1 (ja) | ６、８、１０－ウンデカトリエンー３または４－オールおよび香料組成物 | |
| JP3871731B2 (ja) | エーテル化合物の製造法 | |
| JP4470886B2 (ja) | 環状有機ケイ素化合物の製造方法 | |
| JP3908310B2 (ja) | エーテル化合物の製造法 | |
| CN113527079B (zh) | 制备2-异丙烯基-5-甲基-4-己烯酸及衍生醇及其羧酸酯的方法 | |
| CN117642378A (zh) | 用作表面活性剂的可裂解的季铵化合物的混合物 | |
| EP2867194B1 (en) | Process for producing 4-cyclohexyl-2-methyl-2-butanol | |
| EP3950662A1 (en) | Method for obtaining quaternary ammonium compounds | |
| JPH0892150A (ja) | ５（ｅ），８（ｚ），１１（ｚ）−テトラデカトリエン−２−オンの製造方法 | |
| EP3939956A1 (en) | New diols and new quaternary ammonium compounds | |
| JP4396068B2 (ja) | カルボニル化合物の製造方法 | |
| EP3939969A1 (en) | New epoxide compounds and their use to prepare new quaternary ammonium compounds | |
| JP3908382B2 (ja) | 含フッ素エーテル化合物の製造法 | |
| CN117120585A (zh) | 织物调理剂组合物 | |
| JP4466796B2 (ja) | ペンタシクロテトラデカン誘導体及びその製造方法 | |
| WO1998016495A1 (fr) | Processus de preparation de monoesters d'acide dicarboxylique | |
| JP2015509089A (ja) | オクタヒドロシクロペンタ［ｃ］ピロールの製造方法 | |
| CN114845987A (zh) | 用于合成双尾三胺的方法 | |
| JPS6234021B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |